GUAGNELLI ROBERTO (MX)
| US4767664A | 1988-08-30 | |||
| US3561181A | 1971-02-09 |
| 1. | La combinación de procesos de manufactura nuevos y conocidos para la elaboración de un volante de dirección para vehículo automotor que tenga apariencia de haber sido fabricado con madera, pero que este fabricado con materiales sintéticos 100%, estando este compuesto por un cuerpo rígido, una empuñadura de espuma de poliuretano, el recubrimiento de la empuñadura que consta de base primaria, color base, antiquizante (el cual deberá ser fibrado para dar la apariencia de madera) y recubrimiento transparente. |
| 2. | La combinación de procesos de manufactura nuevos y conocidos para la elaboración de un cojín central para volantes de dirección para vehículo automotor que tenga apariencia de haber sido fabricado con madera, pero que este fabricado con materiales sintéticos 100%, estando este compuesto por un cuerpo rígido, un cojín de espuma de poliuretano y el recubrimiento del cojín que consta de base primaria, color base, antiquizante (el cual deberá ser fibrado para dar la apariencia de madera) y recubrimiento transparente. |
| 3. | Un proceso de manufactura que permita fabricar un volante funcional para vehículo automotor que tenga la apariencia de madera que represente una reducción significativa en los costos de fabricación y que permita realizar formas complejas sin requerir equipos de manufactura mas complejos que los tradicionales como tornos y/o fresadoras semiautomáticas. |
| 4. | Un proceso de manufactura que permita fabricar un cojín central para los volantes para vehículos automotores que tenga la apariencia de madera que represente una reducción significativa en los costos de fabricación y que permita realizar formas complejas sin requerir equipos de manufactura mas complejos que los tradicionales como tornos y/o fresadoras semiautomáticas. |
Dichos volantes constan generalmente de cuatro partes, cuerpo, empuñadura, recubrimiento de la empuñadura y cojín central.
El cuerpo del volante es fabricado generalmente con algún metal o con plástico que tenga tal resistencia y dureza que le permita transmitir el par o torque necesario al actuador del sistema de dirección del vehiculo.
Generalmente el cuerpo tiene también un aro rígido el cual sirve de estructura para la empuñadura.
La empuñadura es la parte del volante que es sujetada por el operador con las manos y se fabrica comúnmente con madera, plástico o alguna resina que permita darle un cuerpo que le de características de confort y ergonomía. También debe tener una resistencia tal que le permita transferir el par o torque necesario al actuador del sistema de dirección del vehículo.
La cubierta de la empuñadura, como su nombre lo indica, es una película protectora de la empuñadura que cumple con dos funciones : Protección de la empuñadura y estética.
El cojín central puede estar fabricado con madera o plástico y puede estar recubierto de alguna película protectora igual que la empuñadura. Este cojín central cumple con dos funciones : estética y como receptáculo de accesorios para el vehículo automotor como interruptor para la bocina de advertencia, bolsas de aire, sistemas de control de velocidad, etc.
Los volantes con empuñadura y/o cojín central de Madera son muy costosos por ser esta un producto natural y por requerir procesos de fabricación complejos además de estar muy limitados en cuanto a las
formas que se pueden obtener, todo esto debido a las características físicas de la madera, mientras que los volantes con empuñadura de plástico son de un bajo costo debido a que el proceso de fabricación de los plásticos es mas sencillo y uniforme.
El volante objeto de la presente descripción, el cual se pretende proteger por medio de la presente solicitud, tiene las características estéticas similares a las de un volante fabricado con empuñadura de madera pero con las facilidades de fabricación y bajo costo de un volante fabricado con empuñadura de plástico.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los detalles característicos de este novedoso volante se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dibujos que la acompañan.
La figura 1 es una perspectiva convencional de un volante de dirección para vehículo automotor.
La figura 2 muestra un a vista del cuerpo de un volante donde se aprecia el aro rígido que sirve como estructura para la empuñadura La figura 3 muestra algunas de las formas en las que se puede fabricar un volante con empuñadura de madera.
La figura 4 muestra diferentes maneras de fabricar un cojín central de madera.
La figura 5 es un diagrama de la composición de las capas o estratos que forman el volante objeto de la presente descripción. la figura 6 muestra un corte de las dos mitades de un molde antes de cerrarse en el que se inserta el cuerpo del volante con el aro rígido.
La figura 7 muestra un corte de las dos mitades de un molde ya cerrado en el que esta insertado el cuerpo del volante con el aro rígido.
La figura 8 muestra la empuñadura ya inyectada sobre el corte de el cuerpo del volante con el aro rígido.
La figura 9 muestra un ejemplo de el veteado que debe hacerse al antiquizante.
En la Figura No. 1 se puede apreciar un volante formado por el cuerpo (2) y la empuñadura (1). En esta figura se muestra un ejemplo de cuerpo con tres brazos, aunque los cuerpos pueden tener cualquier cantidad de brazos (de uno en adelante). En la figura No 1 se puede apreciar que la empuñadura (1) cubre en parte al cuerpo y en su totalidad al aro metálico interior (15). En el volante ilustrado en la figura 1 se pueden ver formas irregulares que no pueden ser formadas con máquinas que generen sólidos de revolución como son los tornos o las fresadoras convencionales (17), (18) y (19). Debido a esto, los volantes fabricados con empuñadura de madera son muy limitados en cuanto a las formas que pueden obtenerse o requieren procesos de fabricación que utilizan maquinaria muy compleja, aumentando significativamente el costo del volante.
En la Figura No. 2 se puede observar un centro de volante de tres brazos (2) con el aro rígido interior (15) en este caso unido por medio de remaches metálicos (16). Cabe señalar que el aro rígido interior puede ser unido al cuerpo cualquier medio (remaches, soldadura, fusión, tornillos, adhesivos, etc.). Este conjunto se toma como base para la elaboración del volante objeto de la presente invención.
En la Figura No. 3 se aprecian algunos de los métodos actuales para elaborar volantes de madera. Puede elaborarse con madera sólida (3) lo cual supone un gran desperdicio que se suma al costo de manufactura. Puede elaborarse con segmentos maquinados individualmente (4), con tiras de madera enrolladas espiralmente (5) o con placas de madera unidas una sobre otra como el triplay de madera (6).
En la figura No. 4 se puede ver una vista en isométrico del cojín central fabricado con madera (7) el cual, al igual que el volante, puede fabricarse de una pieza sólida (9), de tiras de madera enrolladas en espiral (10) o con placas de madera unidas una sobre otra (8).
En la Figura No. 5 se ve un diagrama esquemático del corte de la empuñadura (1) del volante objeto de la presente descripción y el aro rígido (15) con las capas de recubrimiento que se utilizan para dar el acabado final al volante (11), (12), (13) y (14).
En la figura No. 6 se muestran las dos mitades del molde en su posición abierta (20) y (21) en el que se realiza la inyección de la empuñadura. En la figura también se muestra el inserto formado por el cuerpo metálico (2) y el aro rígido (15).
La figura No. 8 muestra un corte esquemático del volante con el cuerpo En relación a la resistencia a ciertas pruebas físicas, los volantes de dirección fabricados con madera tienen propiedades inferiores a los fabricados con plástico, espuma de poliuretano o resinas además de tener costos de fabricación significativamente mayores. Una de las razones por las que se siguen fabricando volantes de madera es la apariencia.
Existen procesos para darle un acabado a los volantes de dirección en los que una imagen fotográfica de una placa de madera es transferida a una empuñadura de plástico. Este proceso también resulta muy costoso.
El volante objeto de la presente descripción utiliza una combinación de procesos para poder obtener un volante que tenga una apariencia exterior similar a la que puede obtenerse en un volante hecho con madera real.
En la figura No. 7 se muestran las dos mitades del molde (20) y (21) en posición cerrada junto con el inserto formado por el cuerpo metálico (2) y el aro rígido (15). Una vez cerrado el molde se introduce una espuma de Poliuretano rígido y se recubre el centro y el aro rígido con esta espuma, que debe tener una densidad de entre 300 y 750 Kg/m3. Dicha espuma se forma con la mezcla de dos compuestos, Isocianato y poliol. El color de la espuma deberá ser preferentemente amarillo claro o beige para que pueda darse un acabado adecuado. Cabe señalar que la mezcla de poliol e Isocianato que componen la espuma de poliuretano tiene una fluidez alta dentro de los siguientes veinte segundos a los que fue mezclada.
Esto le permite llenar el hueco que forman las dos cavidades del molde (20) y (21). Esta característica permite que la empuñadura pueda tener formas complejas que en un volante de madera no son posibles obtener por medios de maquinado tradicional.
Después de Inyectarse la espuma de poliuretano rígido, la empuñadura (1) debe lijarse para romper la película o piel que se forma en la superficie de la empuñadura (1) después de la inyección.
Debido a que la espuma de poliuretano se forma mediante una reacción química y genera gases al mezclarse, una vez lijada la empuñadura (1) debe mantenerse a una temperatura de entre 50 y 100 grados centígrados por un periodo no menor de doce horas para que estos gases que se forman durante la reacción química entre el poliol y el Isocianato salgan de la empuñadura.
En la figura No. 5 Se puede ver un corte del aro rígido (15) recubierto con la empuñadura de espuma de poliuretano rígido (1). A esta empuñadura ya lijada y desgasificada se le aplica una base primaria (11) que le da a la superficie de la empuñadura una mayor adherencia y la protege del medio ambiente. Dependiendo de la resistencia que se requiera, pueden aplicarse una o mas capas de base primaria y puede ser aplicada por medio de aspersión, inmersión, electrostáticamente, etc.
Posteriormente se aplica una capa de recubrimiento pigmentado que debe tener un color similar a la madera que se quiera igualar llamado color base (12).
Después se aplica una capa de antiquizante (13) la cual es una película de recubrimiento con un tono que contrasta con el color base.
A continuación se hace un veteado en el volante. Este veteado es el resultado de tallar la capa de antiquizante (13) con un material fibroso y abrasivo de tal manera que se remueva el antiquizante en forma de pequeñas rayas. Este proceso debe dejar un rayado intermitente entre el color base y el antiquizante como se muestra en la figura No. 9.
Una vez terminado el veteado, se procede a aplicar una capa de recubrimiento transparente (14) que tiene la función de proteger el acabado. Este puede ser plástico o resina como poliéster, poliuretano, polvo horneado o cualquier otro tipo de recubrimiento transparente.
Posteriormente se puede proceder a dar un tratamiento superficial a la capa de recubrimiento transparente. Este tratamiento puede ser un pulido, abrillantado, endurecido, etc.
Todo lo explicado en la anterior descripción puede aplicarse también al cojín central del volante de dirección.
Por todo lo dicho anteriormente, se puede afirmar que las características de funcionalidad y apariencia que se logran por medio de este proceso de manufactura no han sido obtenidas por otro proceso anteriormente para un volante de dirección para vehículo automotor. Otras características complementarias de este volante de dirección es que por ser un material sintético, es mas fácil controlar las variaciones en sus características físicas, como son : color, densidad, dureza, etc., Además tiene una resistencia al medio ambiente superior al de un volante de madera.